BİLDİRİLER

BİLDİRİ DETAY

Hasan KEFELİOĞLU, Tarkan SANDALCI
FARKLI TÜRBİN GEOMETRİLERİNİN EMİSYONLAR ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ
 
Dizel motorlar dünya çapında giderek daha sıkı hale gelen emisyon düzenlemeleriyle karşı karşıya bulunmaktadır. Yakıt ekonomisi ile NOx emisyonları ve HC emisyonları arasındaki denge giderek daha kritik hale gelmektedir. Bu düzenlemeler ve birçok değişken arasındaki tasarım çalışmaları ışığında, motor güçlendirme sistemleri giderek daha önemli hale gelmiştir. Dizel motor için ortaya çıkan ana odak noktalarından biri, değişken geometrili turboşarjın (VGT) uygulanmasıdır. VGT turboşarj uygulamaları yol içi (on-road) taşıtlarda kullanılmasına karşın yol dışı (off-road) taşıtlardan olan traktörlerin motorlarında da kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada 3.9 litre 75 BG gücüne sahip direkt enjeksiyonlu dizel traktör motoru üzerinde deneysel çalışma yapılarak, VGT'nin potansiyel faydaları, sabit geometrili turboşarjlı (FGT) motorun standart yapısına göre karşılaştırılmıştır. Traktör uygulamasında kullanılan bu motorun dinamometre üzerinde testleri yapılarak, değişken geometrili turboşarjın dizel motor performansı, yakıt ekonomisi, tork, emisyonlar üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu değişken geometrili turboşarjın kullanılmasıyla motor performansı, yakıt ekonomisi, tork ve emisyonlar üzerinde önemli iyileştirmeler yapılmasının mümkün olduğu gösterilmiştir. Çalışmanın detayı incelendiğinde ilk aşamada dizel oksidasyon katalizörü (DOC) ve dizel partikül filtre (DPF) emisyon arıtıcı sistemlerin kullanıldığı motorda FGT turboşarj ile özellikle egzoz gazı debisinin düşük olduğu 1100-1600 rpm devirler arasında farklı yüklerde dinamometre testleri gerçekleştirilmiş ve özgül yakıt tüketimi, NOx, HC, egzoz gaz sıcaklığı, egzoz geri basıncı gibi değerler ölçülmüştür. Testler esnasında motor emiş havasının sıcaklık ve basınç değerleri sabit tutulmuştur. FGT turboşarj ile yapılan test sonrasın dizel motora VGT turboşarj montaj edilerek test çalışması yapılmıştır. VGT turboşarj ile üç farklı kanat açısında motor testleri gerçekleştirilerek test sonuçlarına göre FGT-VGT kıyaslaması yapmanın yanı sıra VGT turboşarjın farklı kanat açılarında sabit devir ve motor yükü altındaki kıyaslamasının yapılması sağlanmıştır. Test sonuçlarına göre VGT turboşarj kullanıldığı durumda FGT turboşarja göre özgül yakıt tüketimi ve NOx emisyonlarında düşüş sağlanmıştır. Özellikle lambda değerinin sabit kalarak özgül yakıt tüketiminin ve NOx değerinin azalmasının egzoz geri basıncının düşümü ile gerçekleştiği görülmüştür. Ayrıca DOC ve DPF kullanımı yapılan bu sistemde VGT turboşarjın kullanımı ile NOx değerlerinde düşüş sağlanması seçici katalitik indirgeme (SCR) sistemi ihtiyacını bazı koşullarda zorunlu olmaktan çıkarabileceği değerlendirilmiştir. VGT turboşarjın farklı kanat açılarındaki test sonuçları incelendiğinde farklı devir ve motor yükleri altında değişken kanat açılarının optimizasyonu ile VGT turboşarjın farklı kanat açılarının birbirine göre motor performansı ve emisyonu anlamında daha avantajlı durumları ortaya koyduğu görülmüştür. Bu durumun VGT turboşarj ile hedeflenen performans ve emisyon değerlerine ulaşma anlamında FGT turboşarja göre büyük avantaj sağladığı görülmüştür. ORCID NO: 0009-0009-3404-0186

Anahtar Kelimeler: Dizel Motor, Aşırı Doldurma, Değişken Geometrili Türbin



 


Keywords: